Физика

ТЕОРИЯ
Математическим маятником называется мат. точка, подвешенная на невесомой и нерастяжимой нити.
Моделью может служить тяжелый шарик, размеры которого весьма малы по сравнению с длиной нити, на которой он подвешен (т.е. не сравнимы с расстоянием от центра тяжести до точки подвеса).
Ученые Галилей, Ньютон, Бессель и другие установили следующие законы математического маятника:
Период колебания математического маятника не зависит от массы маятника и от амплитуды, если угол размаха не превышает 6°.
Период колебания математического маятника прямо пропорционален квадратному корню из длины маятника и обратно пропорционален квадратному корню из ускорения свободного падения.

ТЕОРИЯ
На основании этих законов можно записать формулу для периода колебания Т:
, (1)
Этой формулой можно воспользоваться для определения ускорения свободного падения для конкретной местности:
, (2)

Приборы и принадлежности:
1.штатив с держателем;
2.шарик, подвешенный на почти нерастяжимой нити длиной около 1м;
3.измерительная лента.
4. секундомер.

Порядок выполнения работы:
1. Чтобы определить ускорение свободного падения, необходимо определить период колебания математического маятника.
Для этого нужно:
1.1.Поставить штатив на край стола так, чтобы к нему можно было подвесить маятник длиной более 1 м.
2. Определить длину нити маятника l. Для этого нужно измерить длину нити и радиус шарика и полученные величины сложить, т.е. l = lнити + rшара.
l

Порядок выполнения работы:
2.1. Вывести маятник из положения равновесия на 5 – 7 см (амплитуда колебаний должна быть не большой).
2.2. Отсчитать 100 полных колебаний и одновременно с помощью секундомера засечь время этих колебаний.
2.3. При выполнении работы следует следить за тем, чтобы точка подвеса была неподвижной.
2.4.Вычислить время одного полного колебания по формуле:
,
где t - время полных 100 колебаний.
5-7 см
Т

Порядок выполнения работы:
3. Повторить опыт всего 3 раза, каждый раз изменяя длину нити на 3-5 см,
используя пункт работы 1 – 2.4.
l1
l2
l3

Результаты измерений:
Длина маятника: 1 м; 1,05 м; 1,10 м.
Число колебаний в каждом опыте: 100
Время колебаний: 3 мин. 18 с; 3 мин 20 с; 3 ми 23 с.
Обратите внимание, что время нужно перевести в секунды!

Порядок выполнения работы:
4. Вычислить ускорения свободного падения с помощью формулы:
(4.1.)
4.1.Вычислить среднее значение ускорения свободного падения по формуле:
(4.2.)
5. Определить относительную погрешность метода по формуле:
(5.1.)
,

Порядок выполнения работы:
6.Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 6.1.
Таблица 6.1.

Порядок выполнения работы:
7. Сделать вывод о проделанной работе (используя памятку для оформления вывода к лабораторной работе):
Какая конечная цель лабораторной работы?
Какие прямые и косвенные измерения Вы проводили?
Какие физические закономерности Вы обнаружили в процессе работы?